안녕하십니까..

앰플 내에 공기를 주입하여 내압시험(burst test)를 하신다면,

고려해야 할 게 좀 많을 것 같습니다. 일반적으로 튜브의 내압시험시에는 공기보다는 액체를 사용하는 것이 좋을 듯합니다. 안전성때문이죠..

그럼 본론으로 들어가서, 만약 앰플을 테스트 하신다면 우려되는 것이 앰플 입구에서의 간섭에 의하여 입구가 먼저 터지지 않을까 하는 겁니다.

우선 내압시험을 하신다면, 그냥 공기를 주입시킬 경우 입구에서의 밀봉문제가 가장 큰 걸립돌이 되겠죠. 유리 제품이니 어떻게 밀봉을 할 것인지가 문제가 됩니다. 이것만 해결된다면 아무런 문제는 없을 듯 합니다. 그러나 매 시험시마다 밀봉해야 한다면 좀 문제가 있지 않을까요?

따라서 일반적으로 내압시험시 사용하는 고무풍선 같을 것을 사용하셔야 하는데, 여기서는 앰플 내부가 불규칠하기 때문에 닿는 면에서 문제가 있습니다. 잘 아시다 시피 풍선을 불더라도 맨 중앙이 가장 먼저 부풀어 오르겠죠.. 그래서 압력의 집중이 생깁니다. 따라서 고무풍선이 매우 잘 늘어나면서도 질긴 것을 사용해야 할 것입니다. 그렇다고 사용하시는 압력 전부를 견디는 것은 아닙니다. 유기 앰플의 내면에 잘 접촉이 되도록 해야 할 것입니다. 이 때 밀착성을 위하여 고무풍선과 앰플 사이에 윤활제(잘 아시죠?)를 사용하는 것도 좋은 방법입니다.

이 때에는 앰플의 뚜껑은 잘 만들어서 위에서 적당한 힘으로 누르고만 있으면 될 것입니다. 뚜껑이나 고무풍선의 재질은 폴리 우레탄 정도면 충분할 것입니다. 그러나 폴리 우레탄도 그 종류가 무지 많으니깐 많은 실험을 해야 할 것이라 생각합니다만,

그리고 뚜껑과 앰플사이에는 되도록이면 틈이 없어야 할 것입니다. 이유는 고무풍선이 사이에 끼여서 터지는 일이 있으니까요.

이러한 방식으로 한다면 별 어려움 없이 내압시험을 할 수 있을 것으로 생각됩니다.

사실 이러한 실험을 해보지는 않았으며, 제가 해본 실험을 금속 튜브의 내압시험을 합니다. 이 때에는 금속튜브에 피팅을 만들기가 쉽기 때문에 직접 주입하는 방식을 취합니다만, 그렇지 않는 경우에는 위에 제가 설명한 것과 같은 방법으로 테스트 합니다. 그렇지만 금속은 터지는 것 보다는 늘어나므로 좀 다릅니다.

유리 튜브라면 아주 쉽겠습니다만, 앰플은 그 내부형상이 좀 까다로워서 그렇군요.. 물론 고무풍선을 미리 앰플의 내부와 꼭 같게 만들어서 수축시켜 집어넣고 공기를 불어 넣으면 되겠지만요..

그럼 행운을 바랍니다.

더 자세한 내용을 알고 싶으시다면 연락주시기 바랍니다.

김영완님의 글
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저희는 시험기를 판매하는 업체인 데, 압력에 관하여 조금 모르는 것있어 글을 띠웁니다.

저희가 앰플 (ampoule업체, 주사약을 담는 병)업체에 시험기를 판매를 할 려고 합니다. 그런데, 로드셀과 병사이에 jig를 부착하여 공기압를 병내부에 넣어서 파괴를 할 려고 합니다.그러니까? 내압 실험을 하는 것이지요.

이 내압을 하는 데, compressor로 공기를 투입하는 데, 가능한 지와 보조 장치가 필요하면 어느 것이 있어야 하는지를 알고 싶어 합니다.

병을 위에서 아래로 눌러을 때의 파괴시험에서 182kg이 나왔습니다. 일반 파괴 시험에서 182kg이 나와서 그러는 데, 내압쪽은 파괴시험보다는 적게 나올것이라고 생각하는 데, 내 생각이 정확한지요. 그리고 내압으로는 어느 정도가 나올지요.

내압 시험시에 공기를 compressor로 투입시에 어느 정도로 투입하여야 하는 지도 알고 싶고, compressor로 가능한지도 알고 싶습니다.

참고로 compressor가 현재 생산하고 있는 압력는 20kg/cm2 인것 같은 데, 이정도로도 가능한 지도 알고 싶습니다.

----------------- [답 변] -------------------
파괴시험에서 Load Cell과 시편(병)사이에 균일한 접촉을 유지하기 위해 부드러운 재질을 삽입한후 시험을 해야합니다. 그렇지 않으면 국부적으로 하중 집중이 발생되어 적은 힘으로도 파괴가 발생합니다.

질문하신 내용은 시편의 형상, 재질의 인장강도를 알아야 계산이 가능합니다.

FEM으로 계산하면 좋겠지만 그럴 상황은 아닌것 같구요.. 아래의 공식으로 대략적인 시험 압력을 설정하시기 바랍니다.

sigma = Pr over t
여기서 P는 압력, t는 시편 두께입니다. 계산된 응력이 재료의 인장강도와 같을때 파손이 발생됩니다.

유리의 특성상 실험 테이터는 많은 편차가 발생될 것 같네요..

시편이 타원형상이라면 적용할 수 없습니다.(원형 단면에만 적용)

그리고 시험하실때 압력 밀봉을 위한 마개 설계를 잘 하셔야 합니다.
무조건 위에서 힘으로 막으면 작은 압력으로 파손될 것입니다. 마개는 병 입구에서 상하로 자유롭게 움직이게 하고 시편 밑은 부드러운 재질로 지지하고 마개 상면을 고정해야 합니다.

감사합니다.